生物化學緒論1第1頁/共33頁2第一章緒論第2頁/共33頁3第一節生物化學的定義生物化學—

研究生命分子基礎的科學分子水平探討生命本質(不同于形態學,細胞學)采用化學的原理與方法邊緣學科,間接的研究方法第3頁/共33頁4

生物化學的重要組成部分

滲透到生命學科各領域

生命科學的共同語言

生命科學的前沿學科分子生物學(MolecularBiology):研究生物大分子結構、功能、調控第4頁/共33頁5

一、初期階段(18中葉—20世紀初)

化學組成，糖、脂、氨基酸性質，發現核酸、“酶”，血糖測定第二節生物化學發展概況(悠久歷史，重大進展和突破)古老、年輕的學科第5頁/共33頁6二、蓬勃發展階段(20世紀初)*營養學(必需氨基酸、必需脂肪酸、Vit)*內分泌學(激素--發現、分離、合成)*酶學

(結晶體)*主要物質代謝途徑的確定(糖、脂肪酸氧化，尿素合成，三羧酸循環)第6頁/共33頁7三、分子生物學崛起(20世紀下葉)

生物化學發展的顯著特征①發現蛋白質二級結構第7頁/共33頁8②完成胰島素序列分析（1955，Sanger

）第8頁/共33頁9③

提出DNA雙螺旋模型(1953，Watson&Crick)第9頁/共33頁10是生物化學發展進入分子生物學時代的標志為揭示遺傳信息傳遞規律奠定了基礎深入研究DNA復制、基因轉錄、RNA功能提出了遺傳的中心法則(圖)破譯了mRNA分子中的遺傳密碼DNA雙螺旋的發現(親代DNA子代DNA)復制第10頁/共33頁11

復制轉錄翻譯DNARNA蛋白質分子生物學的中心法則

(centraldogma)第11頁/共33頁12

四、50年代后期;五、60年代初;

人工合成牛胰島素研究焦點

—

蛋白質與核酸揭示了蛋白質的生物合成途徑第12頁/共33頁13

人工全合成牛胰島素研究

1965年9月17日，中國首次人工合成胰島素。這也是世界上第一個蛋白質的全合成。這是我國科技人員奮力攀登世界科學高峰，為祖國在基礎研究方面爭得的一項世界冠軍。這一成果促進了生命科學的發展，開辟了人工合成蛋白質的時代。

第13頁/共33頁14*促進了對基因表達機制的研究*人類主動改造生物體成為可能意義：六、70年代;重組DNA技術分子生物學技術上的重大突破DNA片段(不同來源)重組DNA分子(人造)拼接第14頁/共33頁15導入

轉基因動物

(圖)

目的基因動物體內重組DNA技術發展轉基因動物、基因敲除

基因敲除：

基因診斷、基因治療表達目的基因有目的地敲除動物體內某種基因產物第15頁/共33頁16第16頁/共33頁17第17頁/共33頁18分子生物學方法診斷疾病直接檢測基因結構/表達水平基因診斷：傳統的診斷以疾病的表型改變為依據(臨床體癥、實驗指標)疾病方法：第18頁/共33頁19整合校正/置換致病基因轉移某種遺傳物質治療疾病患者細胞內正常基因患者細胞基因組基因治療：第19頁/共33頁20細胞因子基因

(能刺激免疫反應)腫瘤細胞

(瘤苗)腫瘤患者腫瘤細胞免疫原性↑(有利于被機體免疫系統識別及排斥)導入回輸第20頁/共33頁21七、80年代;核酶、PCR、丙氨酰tRNA(1981)

八、90年代;是人類生命科學史上的偉大創舉

*實施人類基因組計劃（HGP

)HumanGenomeProject第21頁/共33頁22闡明序列(細胞基因組DNA中30億bp)找出基因(3-4萬個)確定位置破譯信息目的：在細胞水平解決基因組問題(個別基因基因組)第22頁/共33頁23九、人類基因組計劃后基因組計劃(功能基因組/蛋白質組)DNAmRNA蛋白質轉錄翻譯進入(tRNA、rRNA)(基因功能的表現形式)蛋白質組學(Proteome)

:以細胞內全部蛋白質及其活動方式為研究對象第23頁/共33頁24興起蛋白質組學研究的其它原因：*已完成測序的基因組:>50%基因功能尚不清楚

HGP最終目的—

闡明基因的功能(編碼何種蛋白質及其功能)無法闡明大部分基因編碼何種蛋白質從基因所有蛋白質功能：很困難直接研究蛋白質了解DNARNA蛋白質(基因功能的表現形式)第24頁/共33頁25＊蛋白質―生命現象的直接體現者

研究細胞內全部蛋白質及其活動方式對生命現象導致整體研究(蛋白質組學)

生理功能執行者第25頁/共33頁26

順序、方式連接1.結構：重點:

生物大分子(生物信息分子)構件分子 多聚體

*一級結構：一、生物分子結構與功能

(敘述生化，2-5章)第三節生物化學的內容

*空間結構：α螺旋(蛋白質),雙螺旋(核酸)第26頁/共33頁27

(蛋白質、核酸)生物大分子功能的實現*

分子相互識別和作用

2.功能：*(一級、空間)結構與功能關系

第27頁/共33頁28二、物質代謝及其調節(動態生化,6-11章)

主要途徑基本搞清，眾多問題有待探討

1.

新陳代謝--生命體的基本特征

與外環境的交流，維持內環境穩定2.

正常物質代謝--維持正常生命所必需代謝紊亂疾病第28頁/共33頁29三、基因信息傳遞及其調控

(分子生物學,12-15章)

涉及:

遺傳、變異、生長、分化相關:遺傳病、腫瘤、心血管病基因信息研究在生命科學中重要位置第29頁/共33頁30第四節生物化學與醫學醫學研究的對象—

人一、醫學生物化學—

研究人體的生物化學

(既是生化,也是醫學的重要組成部分)醫學生物化學研究的內容:

(機能生化及與醫學相關內容,16-21章)人體組織器官的化學組成、代謝特點及